Статьи

Парниковые газы превращаются в полимеры 19.09.2015

Парниковые газы превращаются в полимеры

Учёные моделируют обстоятельства, при которых углекислый газ на тепловых электростанциях не будет уходить в трубу, загрязняя при этом атмосферу, а будет поступать на промышленный цех, находящийся неподалёку. Суть такой ситуации во мнении, что углекислый газ принимают исключительно как вредный парниковый газ, но это только одна его характерная черта. Вторая – это то, что этот газ считается ценным ресурсом углерода, необходимым для разного рода процессов, к примеру, для добывания полимеров. Учёные Соединённых Штатов создали новый процесс превращения эпоксидов и углекислого газа в поликарбонатные блок-сополимеры. Это действие протекает согласно системе onepot, агрегируя нужные элементы в наночастицы. Процесс включает в себя две стадии.

Углекислый газ и эпоксиды (химические соединения, которые содержат 2 части углерода и 1 кислорода) способны взаимодействовать с определёнными катализаторами, образуя поликарбонаты. Эта реакция характерна тем, что для окружающей среды она представляет меньшую опасность, если сравнивать с существующими аналогичными процессами.

Однако, использование поликарбонатов, образованных при помощи СО2 не очень распространено, так как они обладают водоотталкивающими свойствами и не включают в себя функциональные группы. Это означает, что применение полученных поликарбонатов будет, к сожалению, невозможным для медицины.

Тем не менее, нашлась группа исследователей, которые заинтересовались в поисках решения данного вопроса. У них получилось разработать поликарбонатные блок-сополимеры, где в основании гидрофобных и гидрофильных соединений лежит именно CO2.

Вдобавок, экспериментаторы дополнили полимеры существенным количеством функциональных групп, одной из которых является ионогенная. Путь получения поликарбонатов с вышеуказанными блоками довольно-таки сложный, но учёные нашли альтернативный метод: сперва они добыли полимер, после чего впрыснули функциональные группы, способны растворяться в воде.

Вся процедура создания полимеров состоит из двух стадий: взаимодействие в режиме onepot и так называемая «тиоленовая click-реакция». Пошагово это можно описать следующим образом:

  1. 1) реакция CO2 с пропиленоксидом;
  2. 2) введение в полученный реактив аллилглицидилового эфира – это эпоксид, который обладает двойной связью;
  3. 3) далее, в результате данного взаимодействия вырабатывается триблоксополимер. Его отличительной особенностью является возможность регулировать размер полученных блоков;
  4. 4) после этого применяется «тиоленовая click-реакция», которая нужна для быстрого внедрения функциональных групп в полимер, которые, как было сказано, обеспечивают водорастворимость.

Следовательно, определённые поликарбонаты, которые были добыты таким путём, могут найти применение в медицине, а это весомый вклад в развитие и в науку в целом.


Возврат к списку